DE666491C

DE666491C - Injection device for internal combustion engines

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Publication number: DE666491C
Application number: DEN38994D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-12-29
Filing date: 1935-12-29
Publication date: 1938-10-21

Description

Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Bei Verbrennungskraftmaschinen, die mit geringem Luftüberschuß arbeiten (Vergasermotoren), ist !es bekannt, daß zur Veränderung der Motorleistung gleichzeitig mit der angesaugten Luft die Brennstoffmenge verändert werden muß und daß dieses Verhältnis von Brennstoff- zu Luftmenge mit der aufgenommenen Leistung wiederum veränderlich und auch dem entsprechenden Verwendungszweck der Maschine angepaßt sein muß.Injection device for internal combustion engines In internal combustion engines, which work with a small excess of air (carburettor engines), it is known that to change the engine power at the same time as the intake air, the amount of fuel must be changed and that this ratio of fuel to air volume with of the power consumed, in turn, and also the corresponding purpose must be adapted to the machine.

Beispielsweise ist in Bild i der Brennstoffverbrauch !abhängig von der Vergaserdrosselöffnung bei einem Flugmiotor dargestellt. Hieraus ist zu ersehen, daß die Vergaserdüsen so abgestimmt sind, daß während des Reiseflugbereiches mit geringstem Brennstoffverbrauch geflogen wird und daß bei ganz offener Drosselklappe, also höchster Motorleistung, ein erhöhter Brennstoffverbrauch auftritt. Es ist also der Motor so eingeregelt, daß der geringste Brennstoffverbrauch im Reiseflug stattfindet und der Motor kurzzeitig, z. B. im Steigeflug, überlastet werden kann. Da Düsen und Drosselklappe miteinander gekuppelt werden, stellt der Flugzeugführer zwangsläufig das richtige Gemisch ein. Neben diesem Drosselklappengestänge bedient der Flugzeugführer noch ein Gestänge zur Veränderung es Gemisches arm oder reich. Diese Regellun-,g ist unabhängig von der erstgenannten, so daß die Charakteristik der Brennstoffverbrauchskurve 5 erhalten bleibt und nur nach unten oder oben verschoben wird, wie dies die gestrichelten Kurven in Bild i zeigen.For example, in picture i the fuel consumption depends on the carburetor throttle opening shown in a Flugmiotor. From this it can be seen that the carburetor nozzles are tuned so that during the cruise range with the lowest fuel consumption is flown and that with the throttle valve fully open, So the highest engine power, an increased fuel consumption occurs. So it is the engine is adjusted in such a way that the lowest fuel consumption occurs when cruising and the engine briefly, e.g. B. when climbing, can be overloaded. There nozzles and the throttle valve are coupled together, the pilot inevitably provides the right mixture. In addition to this throttle linkage, the pilot operates another linkage to change the mixture poor or rich. This rule, g is independent of the former, so that the characteristic of the fuel consumption curve 5 is retained and is only shifted up or down, as indicated by the dashed lines Show curves in picture i.

Bei Einspritzmotoren, die mit gleichem niedrigen Luftüberschuß wie Vergasermaschinen arbeiten und bei denen der Brennstoff durch eine Einspritzvorrichtung in den Zylinderoder die Saugleitung eingespritzt wird, beispielsweise bei Flugmotoren, wird zur Erreichung Beines sparsamen Brennstoffverbrauchs und niedriger Zylindertenperatur eine ähnliche Brennstoffverbrauchskurve nötig sein. Außerdem ist nötig, von der Flughöhe abhängig eine Gemischkorrektur vorzunehmen.In injection engines with the same low excess air as Carburetor machines work and where the fuel is injected through an injector is injected into the cylinder or the suction line, for example in aircraft engines, is used to achieve economical fuel consumption and lower cylinder temperatures a similar fuel consumption curve may be necessary. It is also necessary from the Carry out a mixture correction depending on the flight altitude.

Die Erfindung bezweckt, eine bekannte Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bei der der Brennstoff über einen Verteiler den verschiedenen Zylindern (gegebenenfalls dem als einzigen vorhandenen Zylinder) zugeführt wird und der als Schieber ausgebildete Verteiler außerdem zur Regelung der Einspritzmenge dient, indem die beiden Schieb.erbüchsen'hälften, von denen die eine den Zu-, die .andere den Ablauf des Brennstoffs zu dem Schieber bzw. von dem Schieber zur Düse steuert, relativ zueinander verdreht werden, in besonderer Weise auszugestalten. Gemäß der Erfindung erfolgt nämlich die Regelung der Brennstoffmenge durch den Verteiler nicht nur nach der Maschinenleistung, z. B. in Abhängigkeit von der Drosselstellung oder dem Druck im Saugrohr, sondern außerdem unabhängig von dieser Regelung z. B. in Abhängigkeit von der Flughöhe.The aim of the invention is to provide a known injection device for internal combustion engines, in which the fuel is distributed to the various cylinders (if necessary which is the only existing cylinder) is supplied and designed as a slide The distributor is also used to regulate the injection quantity by the two sliding sleeve halves, One of them feeds the fuel and the other feeds the fuel to the valve or controls from the slide to the nozzle, are rotated relative to each other, in particular Way to design. This is because, according to the invention, the amount of fuel is regulated through the Distributor not only according to machine performance, e.g. B. depending on the throttle position or the pressure in the intake manifold, but also regardless of this regulation z. B. depending on the altitude.

Es ist, wie gesagt, bekannt, bei Dieselmotoren die Einspritzmenge durch einen Dreh-Schieber ,abzumessen und auf die verschicdenen Verbrennungsräume zu verteilen. Ferner ist es bekannt, durch Verschieben des Schiebers in @ axialer Richtung die abgemessene Brennstoffmenge zu verändern. Ebenso ist es bekannt, durch Verdrehen einer über dem Schieber befindlichen Büchse, unabhängig von der Regelung durch Axialbewegung des Schiebers, die eingespritzte Brennstoffmenge zu verändern.As already mentioned, the injection quantity is known for diesel engines by means of a rotary valve, to measure and to the various combustion chambers to distribute. It is also known to move the slide in @ axial Direction to change the metered amount of fuel. Likewise, it is known by Rotation of a bushing located above the slide, regardless of the regulation by moving the slide axially to change the amount of fuel injected.

Es ist ferner bekannt, zur Regelung der Brennstoffmenge nach der Maschinenfestung eine mit der Saugleitung in Verbindung stehende Regelvorrichtung, z. B. eine Barometerdose, zu benutzen, welche auf das Brennstoffmengenregelungsgliedeinwirkt.It is also known to regulate the amount of fuel after the machine fortress a control device connected to the suction line, e.g. B. a barometer box, to use which acts on the fuel amount control member.

Bei Einspritzvorrichtungen, bei welchen der Brennstoff nicht unmittelbar durch den Pumpenkolben, sondern durch ein nachgiebiges Zwischenglied, z. B. einen federbelasteten Kolben, eingespritzt wird, ist .es nötig, däß in bekannter Weise der Einfluß der Drehzahländerung auf die - Größe der Steuerzeit des Drehschiebers ausgeschaltet wird. Es ist bekannt, hierzu einen Fli-ehkraftregler zu benutzen.In injectors in which the fuel is not directly by the pump piston, but by a resilient intermediate member, e.g. B. a spring-loaded piston, is injected, it is necessary that in a known manner the influence of the speed change on the - size of the control time of the rotary valve is turned off. It is known to use a centrifugal force regulator for this purpose.

Die Erfindung besteht darin, daß bei :einem Verteiler der oben angegebenen bekannten Art außer der Mengenregelung durch relative Verschiebung der Schieberbuchsenhälften gegeneinander eine weitere Möglichkeit zur Mengenregelung dadurch geschaffen ist, daß der Schieber axial verstellt werden kann, und daß die Mengeneinstellung gewöhnlich in AbhängIgkeit vom Druck in der Saugleitung selbsttätig erfolgt, -indem eine von diesem Druck abhängige Vorrichtung auf eine der beiden Mengenverstellvorrichtungen einwirkt und daß die Kanten der Steuernöten des Schiebers so gekrümmt sind, daß dem einer bestimmten Drosselstellung entsprechenden Luftdruck im Saugrohr die für diesen Fall zweckmäßige Brennstoffmenge entspricht.The invention consists in that in: a distributor of the above known type except for the volume control by relative displacement of the slide bushing halves a further possibility for quantity control is created against each other by that the slide can be adjusted axially, and that the volume setting is usually takes place automatically depending on the pressure in the suction line, -by one of This pressure dependent device on one of the two quantity adjustment devices acts and that the edges of the control needles of the slide are curved so that the air pressure in the intake manifold corresponding to a certain throttle position, the for this case corresponds to the appropriate amount of fuel.

Die andere Mengeneinstellvorrichtung kann unabhängig davon zur Änderung der Gemischzusammensetzung von Hand o. dgl. benutzt werden.The other quantity setting device can be changed independently of this the composition of the mixture by hand or the like.

Die Zeichnungen zeigen Beispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Schiebern. Bild i zeigt eine .angenommene, bei Vergasermaschinen bewährte Brennstoffverbraüchskürve. Bild 2 zeigt einen Schnitt durch einen Mengenregelungs- und Verteilerschieber, der für den Fall geeignet ist, daß der von der Pumpe geförderte Brennstoff meinen besonderen Raum unter gleichbleibendem Druck gehalten wiid und der Brennstoff durch einen federbelasteten Kolben zur Einspritzdüse gedrückt wird. Bild 3 zeigt einen Schnitt ##d @rch einen Men- genregelungs- und Verteilers, r, der für den Fall .ausgebildet ist, däß der ennstoff durch :einen Pumpenkolben durch chie- ber gedrückt wird und während eines 1es des Pumpenkolbenweges vom Schieb ie benötigte Einspritzmenga=@zur- üse gesteuert wird. _w Bild q. zeigt einen Schnitt durch den Steuer- schieber nach Bild--. Bild 5 zeigt einen Schnitt durch den Steuer- schieber nach Bild--' Abb.6 zeigt die Abwicklung des Steuer- Schiebers nach \lliid 2 und Schieberstellun- gen bei Beginn und -@llß de--,Einspritzung. Bild 7 zeigt die Abwick ng @_chiebers nach Bild 3. `, w Bild 8 zeigt die Abwickl "des ;3,h"ebers nach Bild 2 und die V .nderung # Ab- standes der Steuerbo ;:ngen 13 und 6 bei Verdrehen der Regejuaigsbuchse 7 zur Ge- mischregelung (arm-r @ 'ch). Eine in den Zeichnü '-n nichtdargestellte Pumpe fördert im Übe .uß Brennstoff. Bei der. Schieberausführung 'LCD Bild 2 wird der geförderte Brennstoff iu `keinem besonderen, nicht dargestellten Raui. ',von einAm feder- belasteten Kolben unter ruck geilten und durch die Bohrung 8 u 1 denn ingraum 9 und Bohrungen 6 zum Drehschieber 2 ge- drückt. Der Drehschief r 2 wird durch die Welle 27 angetrieben. sind etbenso viele Bohrungen 6 wie Brennr ame vorbänden. Auf dem Drehschieber 2 be Aden sich:die Steuer- nuten 3 und ¢, die ü ; die Bohrungen i o und i i und -die an ih i-. Enden dicht ver- schlossene Bohrung 12 ;iteinand-r in Ver- bindung stehen. Der @jm Schieber abge- messene Brennstoff wird ürch dieJ3ohnmgen 13 zu den Düsen gedr" kt. Es sind ebenso viele Bobrungen 13 wie i@rennräume vorhan- den. Dieselben sind. Schieberumfang ver- teilt und gegenüber den ;ohrung@en 6 am Um- fang verschoben. Die @@,zt q. st C@@rt in be- kannter Weise den Be .hn, dief@iNut 3 den Schluß der Einspritzung Bild 6''); Da der Brennstoff un x gleleibendem Druck gehalten wird, i ,' es no;, von der Drehzahl abhängig die Finspirtt-:eit gleich- zuhalten. Zu diesem Z@ ick bekannter Weise auf der Drehschi @ieracl,ein Flieh- kraftregler 14 angeordne ' _\jit steigender Drehzahl wird die Regler u15 in äxialer Richtung verschoben. Auf der Reglermuffe 15 sind schiefe gefräste Keile 16 vorhanden, so daß durch axiale Bewegung der Reglermuffe 15 dieselbe verdreht und über Nasen i8 die Regelungsbüchse 7 mitverdreht wird. Hierbei ändert sich der Abstand a (Bild 8) der Bohrungen 6 und 13, und die Einspritzmenge wird dadurch von der Drehzahl unabhängig gleichgehalten. Zu diesem Zweck sind die Kurven 19 der Bahnen der Kugeln i ¢ des Fli-ehkraftre&lers entsprechend gekrümmt. Auf der Regelbüchse 17 ist der Hebe12o angeordnet. Durch Verdrehen des Hebels 20 wird zwecks Gemischregelung (Höhenkorrektur und Regelung armreich) über die Keile 16 die Regelmuffe 15 und Regelbüchse 7 mitgenommen und der Abstand der Bohrungen 6 und 13 (a und a', Bild 8) am Schieberumfang verändert.The drawings show examples of slides designed according to the invention. Figure i shows an assumed fuel consumption curve that has proven itself in carburetor machines. Figure 2 shows a section through a flow control and distributor slide, which is suitable for the case that the fuel delivered by the pump is kept under constant pressure in my special space and the fuel is pressed to the injection nozzle by a spring-loaded piston. Figure 3 shows a section ## d @rch a men- gene control and distributor, r used for the case. is established that the fuel through: a pump piston through c here is pressed over and during a 1 of the pump piston path from the slide ie Required injection quantity = @ controlled back-up will. _ w Image q. shows a section through the control slide according to picture -. Figure 5 shows a section through the control slide according to picture-- ' Figure 6 shows the handling of the tax Slide to \ lliid 2 and slide position gen at the beginning and - @ llß de -, injection. Figure 7 shows the processing @_chiebers according to picture 3. `, w Figure 8 shows the development of the; 3, butt according to Fig. 2 and the change # modification position of the control boom;: ngen 13 and 6 at Turning the Regejuaigsbuchse 7 to the mixed control (arm-r @ 'ch). One not shown in the drawings Pump delivers fuel in practice. at the. Slide version 'LCD picture 2 is the Funded fuel iu `no special, not shown Raui. ', from a spring loaded piston under jerk horny and through the hole 8 u 1 for ingraum 9 and bores 6 to the rotary valve 2 presses. The twist r 2 is due to the Shaft 27 driven. are just as many Pre-tied the holes 6 like the burner. on the rotary valve 2 are: the control slots 3 and ¢, the ü; the holes ok and ii and -die at ih i-. Ends tightly closed bore 12; iterations in con commitment. The @jm slider closed The measured fuel is used by the people 13 pushed towards the nozzles. They are the same many spaces 13 such as i @ racing rooms the. Are the same. Slide circumference and opposite the; ohrung @ en 6 on the catch moved. The @@, zt q. st C @@ rt in Known way the Be .hn, dief @ iNut 3 den End of injection Fig. 6 ''); Since the fuel is un x constant Pressure is held, i, 'es no ;, from the Speed depends on the Finspirtt-: at the same time- to keep. Better known at this time Way on the Drehschi @ ieracl, a fleeing force regulator 14 arranged '_ \ jit increasing Speed is the controller u15 in an axial Shifted direction. On the regulator sleeve 15 there are inclined milled wedges 16 so that by axial movement of the regulator sleeve 15 the same is rotated and the regulating sleeve 7 is also rotated via lugs i8. This changes the distance a (Fig. 8) of the bores 6 and 13, and the injection quantity is thus kept the same regardless of the speed. For this purpose, the curves 19 of the paths of the balls of the centrifugal force regulator are correspondingly curved. The Hebe12o is arranged on the regulating sleeve 17. By turning the lever 20, the regulating sleeve 15 and regulating sleeve 7 are taken along via the wedges 16 for the purpose of mixture regulation (height correction and regulation poorly) and the distance between the bores 6 and 13 (a and a ', Fig. 8) on the slide circumference is changed.

Bei der Schieberanordnung nach Bild 3 wird der Brennstoff nicht in einem besonderen Speicherraum durch einen federbelasteten Kolben unter Druck gehalten, sondern ein Pumpenkolben drückt den Brennstoff unmittelbar durch die Bohrungen .6 zum Drehschieber. Vor Begin des Einspritzvorganges fließt der Brennstoff durch die Bohrungen 21, 22, 23, 24 in den Pumpensaugraum zurück. Bei Beginn des Einspritzvorganges schließt die Nut q. die Steuerbohrung 21 ab, und der Pumpenkolben drückt den Brennstoff durch eine der Bohrunge .n 6 und die Nuten 3 und q. durch den hohlen Schieber 2 hindurch zu einer der Düsenbohrungen 13. Unmittelbar nach dem Einspritzvorgang wird der Brennstoff durch die Nuten 3 und q. und das Schieberinnere durch die Bohrung 25 zum Saugraum zurückgedrückt, so daß ein fortlaufender Brennstofffluß durch den Schieber stattfindet, der nur während. des Einspritzvorganges zur Düsenleitung umgeschaltet wird. Eine Regulierung der Einspritzmenge, ,abhängig von der Drehzahl durch einen Fliehkraftregler, ist hierbei überflüssig, da mit veränderlicher Drehzahl die Pumpenkolbengeschwindigkeit sich entsprechend ändert. Die Gemischregelung erfolgt ebenfalls durch Verdrehung der Büchse 7, die Regelung des Brennstoffes nach der Leistung durch den Unterdruck in der Saugleitung mittels des Barometers i.With the slide valve arrangement according to Figure 3, the fuel is not in a special storage space kept under pressure by a spring-loaded piston, Instead, a pump piston pushes the fuel directly through the bores .6 to the rotary valve. Before the start of the injection process, the fuel flows through the Bores 21, 22, 23, 24 back into the pump suction chamber. At the beginning of the injection process closes the groove q. the control bore 21, and the pump piston pushes the fuel through one of the bores .n 6 and the grooves 3 and q. through the hollow slide 2 through to one of the nozzle bores 13. Immediately after the injection process the fuel through the grooves 3 and q. and the inside of the slide through the hole 25 pushed back to the suction chamber, so that a continuous flow of fuel through the Slider takes place only during. of the injection process switched to the nozzle line will. A regulation of the injection quantity, depending on the speed by a Centrifugal governor is superfluous here because the pump piston speed changes with the speed changes accordingly. The mixture control is also done by turning the can 7, the regulation of the fuel on the power through the negative pressure in the suction line using the barometer i.

Damit der Brennstoff von den Steuerbohrungen 6 nicht zu den Düsenbohrungen 13 gedrückt werden kann, ist bei beiden Ausführungen nach Abb. i und 2 zwischen beiden der Ringraum 26 ,angeordnet, der ebenso wie die Schieberenden über die Bohrungen 24 bzw. 28 mit dem Pumpensaugraum .in Verbindung steht, so daß der bei Sc'hieberundichtigkeit durchgedrückte Brennstoff in den Pump.ensaugraum zurückfließen kann.So that the fuel from the control bores 6 does not go to the nozzle bores 13 can be pressed, is in both versions according to Fig. I and 2 between both of the annular space 26, which as well as the slide ends via the bores 24 or 28 with the pump suction chamber .in connection, so that the valve leaks fuel that has been pushed through can flow back into the pump suction chamber.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Injection device for internal combustion engines, in which the fuel via a distributor designed as a rotary valve different cylinders (possibly the cylinder) and the distributor is also used to regulate the injection quantity by pulling the two halves of the sliding sleeve, one of which is the inlet, the other the outlet of the fuel to the valve or controls from the slide to the nozzle, are rotated relative to each other, thereby characterized in that in addition to regulating the amount of fuel by relative rotation the sliding sleeve halves provide a further option for volume control is present that the slide can be adjusted axially, and that the amount adjustment usually depending on the engine power in a manner known per se of the pressure in the .saugleitung of the engine, takes place automatically by a from this pressure, dependent organ on one of the two quantity adjustment devices acts and the edges of the control grooves of the slide are curved so that the air pressure corresponding to a certain throttle position is the appropriate one for this case Corresponds to the amount of fuel.

2. Injection device according to claim i, characterized in that that the negative pressure in the suction line moves the rotary valve axially.

3. Injection device according to claim i, characterized in that the negative pressure in the suction line rotates the rotatable valve sleeve sleeve (7). q .. Injection device according to claim i and 2, characterized in that a centrifugal governor (i9) keeps the injection quantity constant even when the speed changes by rotating the bushing (7) and a bushing (17) is provided in which the regulating sleeve is used to change the mixture composition (1 5), through which the sleeve (7) is rotated, is guided with inclined guide surfaces (16) and which in turn can be rotated for the purpose of changing the injection quantity kept constant by the centrifugal governor.